JP3369693B2 - Distance measuring device - Google Patents

Distance measuring device

Info

Publication number
JP3369693B2
JP3369693B2 JP34877793A JP34877793A JP3369693B2 JP 3369693 B2 JP3369693 B2 JP 3369693B2 JP 34877793 A JP34877793 A JP 34877793A JP 34877793 A JP34877793 A JP 34877793A JP 3369693 B2 JP3369693 B2 JP 3369693B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
distance
calculation
predetermined
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP34877793A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07190756A (en
Inventor
貴史 藤井
剛史 金田一
洋子 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optic Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optic Co Ltd filed Critical Olympus Optic Co Ltd
Priority to JP34877793A priority Critical patent/JP3369693B2/en
Publication of JPH07190756A publication Critical patent/JPH07190756A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3369693B2 publication Critical patent/JP3369693B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、カメラなどに用いら
れ、撮影に際して被写体までの距離を測定する測距装置
に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来、測距装置において測距時間を短縮
する手法としては、例えば、特開平1ー287411号
公報にて以下のような測距装置が開示されている。これ
は、光源を発光させ被写体からの反射光を受光素子にて
受光し、その総受光量に基づいて被写体が近距離にある
と判断した場合は、上記光源の発光回数Nを減少させ、
測距時間を短縮するというものである。 【0003】また、特開平4ー368906号公報にて
以下のようなカメラの距離検出装置が開示されている。
発光素子を1回発光させて測距し、その距離が近距離の
場合、それを最終結果とする。また、中距離の場合は発
光回数を増やして測距を行い、遠距離の場合は中距離よ
りもさらに多い発光回数にて測距を行う。これにより、
近距離時の測距時間を短縮するというものである。 【0004】また、測距装置において測距精度を向上さ
せると共に測距時間を短縮する手法として、例えば、特
開平4ー307507号公報にて以下のように多点測距
装置が開示されている。測距精度は低いが測距時間の短
い第1の測距モードで、被写体距離を粗く測定し、その
被写体距離が第1の距離と第2の距離の間に存在する場
合、再測距を行う。これにより、被写体が第1の距離と
第2の距離の間に存在する場合の測距精度を向上させ、
それ以外の距離にある場合、第1の測距モードで測距を
終了させるというものである。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】特開平1ー28741
1号公報によれば、光源を発光させ被写体からの反射光
を受光素子で受光し、その総受光量に基づいて被写体ま
での距離が近いか遠いかを判断している。すなわち、総
受光量が多ければ近距離、少なければ遠距離と判断して
いる。しかしながら、一般に被写体からの反射光量は、
被写体の反射率に左右されるものであるため、被写体に
より受光素子が受光する総受光量が変化してしまう。こ
のため、反射率の低い被写体と遠距離の被写体との区別
がつかなくなり、正確な測距が行われないという課題を
有している。 【0006】また、特開平4ー368906号公報にお
いては、近距離時に1回しか発光しないため、近距離時
の測距精度が良くないという課題を有している。また、
特開平4ー307507号公報においても、近距離時は
測距精度の粗い第1の測距モードで測距が終わってしま
うため、近距離での測距精度が良くないという課題を有
している。 【0007】上記いずれの手法でも測距時間は短縮でき
るが、測距精度が良くないという課題を有している。そ
こで、本発明は、測距精度が高く、かつ測距時間が短い
測距装置を提供することを目的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の測距装置は、測距対象物に向けて光束を投
光する投光手段と、上記測距対象物からの上記光束の反
射光を受光し、受光位置に応じた2つの光電変換信号を
出力する受光手段と、上記受光手段によって出力される
2つの光電変換信号の比に基づいて上記測距対象物まで
の距離を演算する比演算手段と、上記受光手段によって
出力される2つの光電変換信号の加算値に基づいて上記
距離を演算する光量演算手段と、上記投光手段によって
第1の所定回数の投光を繰り返させ、この第1の所定回
数での繰り返し投光時の上記受光手段の出力に基づいて
上記比演算手段による上記距離の演算を行わせる第1制
御手段と、上記第1制御手段によって行われた上記比演
算手段による演算結果が所定距離よりも近い場合に上記
第1の所定回数よりも多い第2の所定回数で上記投光手
段による投光を繰り返させ、この第2の所定回数での繰
り返し投光時の上記受光手段の出力に基づいて上記比演
算手段による上記距離の演算を行わせ、上記第1制御手
段によって行われた上記比演算手段による演算結果が所
定距離よりも遠い場合に上記第2の所定回数よりも少な
い回数で上記投光手段による投光を繰り返させ、この回
数での繰り返し投光時の上記受光手段の出力に基づいて
上記光量演算手段による上記距離の演算を行わせる第2
制御手段とを具備することを特徴とする。 【0009】 【0010】 【作用】本発明においては、光束が投光手段により測距
対象物に向けて投光され、この測距対象物からの光束の
反射光が受光手段により受光され、受光位置に応じた
つの光電変換信号が出力される。上記2つの光電変換信
号に基づいて、比演算手段、または、光量演算手段によ
り上記測距対象物までの距離が演算される。 【0011】そして、第1の所定回数の投光が上記投光
手段により繰り返され、この繰り返し投光時に第1制御
手段により、比演算手段による距離演算動作が実行され
る。この第1制御手段によって実行された比演算手段に
よる距離演算動作の結果が所定距離よりも近い場合に
は、上記第1の所定回数よりも多い第2の所定回数の投
光が上記投光手段により繰り返され、この繰り返し投光
時に第2制御手段により、比演算手段による距離演算動
作が実行される。 【0012】一方、上記第1制御手段によって実行され
た上記比演算手段による距離演算動作の結果が所定距離
よりも遠い場合には、上記第2の所定回数よりも少ない
回数の投光が上記投光手段により繰り返され、この繰り
返し投光時に第2制御手段により、光量演算手段による
距離演算動作が実行される。 【0013】 【実施例】以下、図面を参照して本発明の前提となる技
術の参考例及び本発明の実施例を説明する。まず、被写
体距離の測距について説明する。図12は、本発明の測
距装置に利用する三角測距の原理を説明するための図で
ある。 【0014】投光手段11から被写体13に向けて投光
された信号光がその被写体13により反射される。この
反射された信号光は、位置検出受光素子(以下PSDと
略記する)12により受光される。なお、ここでPSD
12は、本発明のー実施例として用いられるもので、こ
れに限定するものではない。 【0015】このときの、授受光手段の視差により生じ
る受光位置のずれ量Δxを検出することにより、被写体
距離Lは、 L=B×f/Δx にて求めることができる。本発明の測距装置は、この三
角測距の原理(以下、比演算と記す)を利用したアクテ
ィブ方式の測距装置である。 【0016】図1は、本発明の測距装置の構成を示す機
能ブロック図である。まず、信号光を投光する投光部1
は、この投光部1を駆動するドライバ2を介してCPU
3へ接続される。上記信号光を受光する受光部4は、こ
の受光部4からの信号を処理する信号処理回路5を介し
てCPU3へ接続される。 【0017】また、撮影光学系6は、レンズ駆動部7を
介してCPU3へ接続される。次に、以上のように構成
された測距装置の動作について説明する。まず、CPU
3がドライバ2に信号光の投光を命じると、同時に信号
処理回路5に信号処理の準備を命じる。この命令によ
り、ドライバ2は投光部1を駆動し、また信号処理回路
5は受光部4より信号を受信しながら待機状態となる。
待機状態のままで所定時間が経過したのち、CPU3か
ら信号処理回路5へ信号処理開始が命じられ、信号処理
が実行される。なお、待機状態を所定時間設けた理由
は、信号が安定するまで待つことが目的であり、詳細は
後述する。 【0018】次に、信号処理回路5での信号処理結果に
基づいて、CPU3は測距情報の演算を行い、さらに、
撮影光学系6に含まれているレンズの駆動量の演算も行
う。そして、CPU3はレンズ駆動部7へ上記レンズの
駆動を命じ、撮影光学系6の焦点調節を行う。図2は、
上記信号処理回路5及びその周辺部を詳細に示す図であ
る。 【0019】まず、PSD12から得られる信号電流I
S1の処理について説明する。PSD12から出力され
る信号電流IS1は、プリアンプAmp1により増幅さ
れ、トランジスタTr3、Tr4で構成されるカレント
ミラーで折り返される。これが、ダイオードD1により
圧縮電圧に変換される。同様に、PSD12から得られ
る信号電流IS2は、プリアンプAmp2により増幅さ
れ、Tr5、Tr6で構成されるカレントミラーで折り
返される。これが、ダイオードD2により圧縮電圧に変
換される。 【0020】これら2つの圧縮信号を処理回路5´が、
差動、伸張演算処理を行い、この結果に基づき、CPU
3が測距演算を行う。しかし、この時、PSD12から
は、信号電流IS1、IS2だけが得られるのではな
く、背景光による光電流IB1、IB2も出力される。
この背景光による光電流IB1、IB2を除去する回路
が、オペアンプOP1及びOP2とトランジスタTr
1、Tr2、コンデンサC1、C2とスイッチSW1、
SW2から成る回路である。 【0021】この回路の動作は、以下の通りである。図
1に示した投光部1により投光されていない非投光時に
おいて、オペアンプOP1、OP2は、CPU3により
スイッチSW1、SW2を介してアクティブ状態とな
る。そして、背景光による光電流IB1、IB2が、全
て、それぞれトランジスタTr1、Tr2に流れるよう
に、オペアンプOP1、OP2により負帰還をかけコン
デンサC1、C2の電圧を制御する。以上により、背景
光による光電流IB1、IB2が、除去される。 【0022】一方、CPU3より投光が命じられ、投光
部1が投光を行う投光時においては、オペアンプOP
1、OP2はスイッチSW1、SW2によりノンアクテ
ィブ状態となる。投光中は、コンデンサC1、C2の電
荷でトランジスタTr1、Tr2のベース電流を供給
し、背景光による光電流IB1、IB2を除去してい
る。このようにしてIS1とIS2が得られ、IS1と
IS2の比、または、IS1/(IS1+IS2)、ま
たは、IS2/(IS1+IS2)によりCPU3に
て、授受光部の視差により生じる受光位置のずれ量Δx
が演算される。 【0023】以下に、フローチャートを用いて測距シー
ケンスを説明し、測距時間が短縮されることを明かにす
る。図3は、測距ポイントA、B、Cの一例を示す図で
ある。ここで、測距ポイントAは、近距離の被写体を示
し、測距ポイントB、Cは、遠距離の被写体を示す。 【0024】図4は、本発明の前提となる技術に関する
第1の参考例の測距シーケンスを示すフローチャートで
ある。なお、以下に説明する第1の参考例〜第4の参考
例、及び、第1実施例〜第2実施例の構成は、図1に示
した構成を持つものとし、その説明は省略する。ステッ
プS1、S2、S3では、図3に示すような被写体のA
点、B点、C点に対して、8回投光して測距を行い、そ
れぞれの距離La、Lb、Lcを比演算モードによって
求める。この距離La、Lb、Lcを基にそれぞれの被
写体までの大まかな距離が得られる。 【0025】ステップS4では、主被写体の選択を行う
が、ここではA点が選択されるものとする。この選択に
ついては、公知となっている種々の方法がある。例え
ば、最至近の被写体を選択する(選択1)。また、所定
距離に最も近い被写体を選択する(選択2)。また、画
面中央部の被写体が所定距離より近い場合は画面中央部
の被写体を選択し、それ以外の場合は選択1、2の方法
により被写体を選択する(選択3)などである。ここで
は、その詳細の説明は省略する。 【0026】ステップS5では、A点を選択したか否か
を判断し、A点を選択した場合はステップS7へ移行
し、A点を選択していない場合はステップS6へ移行す
る。ステップS6では、B点を選択したか否かを判断
し、B点を選択した場合はステップS8へ移行し、B点
を選択していない場合はステップS9へ移行する。すな
わち、A点を選択した場合はステップS7へ移行し、B
点を選択した場合はステップS8へ移行し、C点を選択
した場合はステップS9へ移行する。 【0027】そして、ステップS7では、距離Laが所
定距離Lnより近いか否かを判断し、近い場合はステッ
プS10へ移行し、近くない場合はステップS11へ移
行する。ステップS10では、投光回数を32回として
本測距を行い比演算によって被写体距離Lを得る。ま
た、ステップS11では、投光回数を64回として本測
距を行い比演算によって被写体距離Lを得る。 【0028】ステップS10、及びステップS11を実
行した後は、ステップS16へ移行し、それぞれの本測
距の結果に基づき、撮影レンズの繰り出し量を決定す
る。図5は、各参考例及び各実施例における投光タイミ
ングの一例を示すタイミングチャートである。 【0029】図に示すように、1回の投光では発光時間
は68μsec 、消灯時間は400μsec となる。従来、
所定値Lnよりも近い場合でも、遠い場合でも、一律に
64回投光していたので、この条件において、主被写体
が所定値Lnより近い場合の投光時間が、遠い場合の投
光時間に比べてどれだけ短縮されるか算出すると、 (68+400)×64−(68+400)×32=1
4976μsec となり、約15msec 測距時間が短縮される。 【0030】また、B点を選択した場合は、それぞれス
テップS8、S12、S16、またはS8、S13、S
16にて同様の処理を行う。C点を選択した場合は、ス
テップS9、S14、S16、またはS9、S15、S
16にて同様の処理を行う。図6は、本発明の前提とな
る技術の第2の参考例の測距シーケンスを示すフローチ
ャートである。ステップS20〜S24までの主被写体
の選択を行うまでは、第1の参考例のステップS1〜S
5と同様であり、その説明は省略する。 【0031】その後、A点を選択した場合はステップS
26へ移行し、B点を選択した場合はステップS28へ
移行し、C点を選択した場合はステップS30へ移行す
る。ステップS26では、距離Laが所定値Ln1より
近いか否かを判断し、近い場合はステップS32で投光
回数を16回とし本測距を行い、比演算によって被写体
距離Lを得る。 【0032】次に、Laが所定値Ln1より遠い場合は
ステップS27で距離Laが所定値Ln2より近いか否
かを判断し、近い場合はステップS33で投光回数を3
2回として本測距を行い、比演算によって被写体距離L
を得る。Laが所定値Ln2より遠い場合はステップS
34で投光回数を64回とし本測距を行い、比演算によ
って被写体距離Lを得る。 【0033】ステップS32、またはS33、または
34を実行した後は、ステップS41へ移行し、それぞ
れの本測距の結果に基づき、撮影レンズの繰り出し量を
決定する。この第2の参考例では、本測距時の投光回数
を3通りにし、近距離での投光回数をさらに少なくして
いる。従来、所定値Ln1、またはLn2よりも近い場
合でも、遠い場合でも、一律に64回投光していたの
で、この条件において、主被写体が所定値Ln1より近
い場合の投光時間が、遠い場合の投光時間に比べてどれ
だけ短縮されるか算出すると、 (68+400)×64−(68+400)×16=22464μsec となり、約22、5msec測距時間が短縮される。 【0034】また、B点を選択した場合は、それぞれス
テップS28、S35、S41、またはS28、S2
9、S36、S41、またはS28、S29、S37、
S41にて同様の処理を行う。C点を選択した場合は、
ステップS30、S38、S41、またはS30、S3
1、S39、S41、またはS30、S31、S40、
S41にて同様の処理を行う。 【0035】図7は、本発明の前提となる技術の第3の
参考例の測距シーケンスを示すフローチャートである。
この第3の参考例は、第1の参考例において、距離L
a、Lb、Lcがそれぞれ所定距離Lnより遠い場合の
ステップS11、S13、S15での本測距に、比演算
の替わりに光量演算を用いたものである。その他のステ
ップは第1の参考例と同様であるため、その説明を省略
する。以下にそのステップS11、S13、S15に対
応するステップS51、S52、S53についての説明
を行う。 【0036】光量演算とは、例えば、特開昭57ー49
905号公報に開示してあるように、上記図12に示し
た三角測距の原理の説明にて述べた、IS1とIS2を
加算しPSDの総受光量を演算し、その値により距離を
求める方法である。これは、遠距離測定時において、比
演算より精度の高い測距結果を得られることが知られて
いる。 【0037】ステップS7、S8、S9で距離La、L
b、Lcがそれぞれ所定値Lnより遠い場合、ステップ
S51、S52、S53では投光回数を64回として本
測距を行い光量演算によって、被写体距離L1を得る。
その結果に基づき、ステップS16で撮影レンズの繰り
出し量を決定する。これにより、遠距離での測距精度を
上げることができる。 【0038】また、上記第3の参考例では、第1の測距
モード(ステップS1〜S3)の結果により、光量演算
を行うか否かの判断をしたが、より精度の高い第2の測
距モードの結果に基づき光量演算を行うか否かの判断を
しても良い。図8は、本発明の前提となる技術の第4の
参考例の測距シーケンスを示すフローチャートである。 【0039】この第4の参考例は、第2の参考例におい
て、距離La、Lb、Lcがそれぞれ所定距離Ln2よ
り遠い場合のステップS34、S37、S40での本測
距に、比演算の替わりに光量演算を用いたものである。
その他のステップは第2の参考例と同様であるため、そ
の説明を省略する。以下にそのステップS34、S3
7、S40に対応するステップS61、S62、S63
についての説明を行う。 【0040】ステップS27、S29、S31で距離L
a、Lb、Lcがそれぞれ所定値Ln2より遠い場合、
ステップS61、S62、S63で投光回数を64回と
して本測距を行い光量演算によって、被写体距離L1を
得る。その結果に基づき、ステップS41で撮影レンズ
の繰り出し量を決定する。これにより、遠距離での測距
精度を上げることができる。 【0041】図9は、本発明の第実施例の測距シーケ
ンスを示すフローチャートである。この第実施例は、
第3の参考例において、遠距離時、すなわち距離La、
Lb、Lcがそれぞれ所定距離Lnより遠い場合、本測
距の投光回数を64回行っていたものを16回として
(ステップS71、S72、S73)近距離よりも少な
くし、光量演算によって被写体距離L1を求めるように
したものである。 【0042】一般に、遠距離時に主被写体が、例えば3
0mといったような距離にある場合はほとんどなく、無
限遠か、または10数mといった距離にあるのが普通で
ある。図10は、測距値を距離の逆数(1/距離)に換
算する演算方法を示すものである。 【0043】図に示すように、中距離、近距離では直線
で近似し、遠距離では段階的に換算しても撮影解像に影
響がないことから階段状に近似できることが知られてい
る。よって、遠距離では、測距値の誤差が多少大きくて
も撮影解像に対する影響は少ない。また、光量演算を行
うことにより遠距離時に投光回数を少なくすることが可
能となる。以上により、遠距離時の測距時間の短縮が可
能となる。 【0044】短縮される測距時間は、遠距離においても
第2の参考例と同様に、約22、5msecとなる。図1
1は、本発明の第実施例の測距シーケンスを示すフロ
ーチャートである。 【0045】この第実施例は、上記第実施例と同様
に、第4の参考例において、遠距離時、すなわち距離L
a、Lb、Lcがそれぞれ所定距離Ln2より遠い場
合、本測距の投光回数を64回行っていたものを16回
として(ステップS81、S82、S83)中距離時よ
りも少なくし、光量演算によって被写体距離L1を求め
るようにしたものである。ここで、作用、効果などは上
記第実施例と同様であり、その説明は省略する。 【0046】なお、以上説明した各実施例における投光
回数、発光時間、消灯時間、距離などは、一実施例にす
ぎず、上記に掲げたものに限るものではない。また、上
記各実施例では、3点測距のフローチャートを用いた
が、これも一実施例にすぎず、1点でも、他の複数の測
距でも良いことは勿論である。 【0047】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、測
距精度を低下させることなく、短時間での測距が可能と
なる。よって、測距精度が高く、かつ測距時間が短い測
距装置を提供することができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distance measuring apparatus used for a camera or the like and for measuring a distance to a subject at the time of photographing. 2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique for shortening a distance measuring time in a distance measuring apparatus, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-287411 discloses the following distance measuring apparatus. This means that the light source emits light, the light reflected from the object is received by the light receiving element, and when it is determined that the object is at a short distance based on the total amount of received light, the number of light emission N of the light source is reduced,
This is to shorten the distance measurement time. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-368906 discloses the following camera distance detecting device.
The light emitting element emits light once to measure the distance, and when the distance is short, the result is the final result. In the case of a medium distance, the distance is measured by increasing the number of times of light emission. This allows
This is to shorten the distance measurement time at a short distance. As a technique for improving the distance measuring accuracy and shortening the distance measuring time in a distance measuring apparatus, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-307507 discloses a multipoint distance measuring apparatus as follows. . In the first ranging mode in which the ranging accuracy is low but the ranging time is short, the subject distance is roughly measured, and when the subject distance exists between the first distance and the second distance, re-ranging is performed. Do. This improves the distance measurement accuracy when the subject exists between the first distance and the second distance,
When the distance is other than that, the distance measurement is ended in the first distance measurement mode. [0005] The invention is to solve the problem
According to Japanese Patent Application Publication No. 2001-139, a light source is caused to emit light, and reflected light from a subject is received by a light receiving element, and it is determined whether the distance to the subject is short or long based on the total amount of received light. That is, if the total amount of received light is large, it is determined that the distance is short, and if it is small, it is determined that the distance is long. However, in general, the amount of reflected light from the subject is
Since it depends on the reflectance of the subject, the total amount of light received by the light receiving element changes depending on the subject. For this reason, there is a problem that a subject having a low reflectance cannot be distinguished from a subject at a long distance, and accurate distance measurement cannot be performed. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-368906 has a problem that the light emission is performed only once at a short distance, resulting in poor distance measurement accuracy at a short distance. Also,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-307507 also has a problem that the distance measurement is ended in the first distance measurement mode in which the distance measurement accuracy is low when the distance is short, so that the distance measurement accuracy in the short distance is not good. I have. Although any of the above methods can reduce the distance measurement time, it has a problem that the distance measurement accuracy is not good. Accordingly, an object of the present invention is to provide a distance measuring device having high distance measuring accuracy and a short distance measuring time. [0008] In order to achieve the above object, a distance measuring apparatus according to the present invention comprises: a light projecting means for projecting a light beam toward a distance measuring object; receiving a reflected light of the light beam from, and output light receiving means for outputting the two photoelectric conversion signal corresponding to the light receiving position, by said light receiving means
Based on the ratio of the two photoelectric conversion signals, up to the distance measurement target
Ratio calculating means for calculating the distance of
Based on the sum of the two output photoelectric conversion signals
The light amount calculating means for calculating the distance and the light emitting means
The first predetermined number of times of light emission is repeated,
Based on the output of the light receiving means at the time of repeated light emission
A first control for calculating the distance by the ratio calculating means;
Control means, and the relative performance performed by the first control means.
If the calculation result by the calculation means is shorter than the predetermined distance,
The light emitting hand is provided at a second predetermined number of times greater than the first predetermined number of times.
Light emission by the steps is repeated, and the light emission is repeated for the second predetermined number of times.
The relative performance is based on the output of the light receiving
Calculation means for calculating the distance, the first control means
The result of the calculation by the above-described ratio calculating means performed by the step is as follows.
Less than the second predetermined number of times when the distance is longer than the fixed distance
The light emission by the light emitting means is repeated
Based on the output of the light receiving means at the time of repeated light emission
A second calculation for calculating the distance by the light amount calculation means;
And control means . In the present invention, a light beam is projected by the light projecting means toward the object to be measured, and reflected light of the light beam from the object to be measured is received by the light receiving means. 2 according to position
Two photoelectric conversion signals are output. Based on the two photoelectric conversion signals, the distance to the object to be measured is calculated by the ratio calculating means or the light amount calculating means. The first predetermined number of light projections is repeated by the light emitting means, and at the time of the repeated light emission, the first control means executes a distance calculation operation by the ratio calculating means . The ratio calculating means executed by the first control means
When the result of the distance calculation operation is shorter than the predetermined distance
Is a second predetermined number of times greater than the first predetermined number of times.
The light is repeated by the light emitting means, and the light is repeatedly emitted.
Sometimes, the distance calculation operation by the ratio calculation means is performed by the second control means.
The operation is performed. On the other hand, it is executed by the first control means.
The result of the distance calculation operation by the ratio calculation means is a predetermined distance.
If it is farther than the second predetermined number of times
The light is emitted a number of times by the light emitting means,
At the time of returning light projection, by the second control means, by the light amount calculation means
A distance calculation operation is performed. [0013] [Example] In the following, the premise of the present invention with reference to the accompanying drawings tricks
A reference example of the operation and an example of the present invention will be described. First, the ranging of the subject distance will be described. FIG. 12 is a diagram for explaining the principle of triangulation used in the distance measuring apparatus of the present invention. The signal light projected from the light projecting means 11 toward the subject 13 is reflected by the subject 13. The reflected signal light is received by a position detecting light receiving element (hereinafter simply referred to as PSD) 12. Here, PSD
Reference numeral 12 is used as an example of the present invention, and is not limited to this. At this time, the object distance L can be obtained by L = B × f / Δx by detecting the shift amount Δx of the light receiving position caused by the parallax of the light transmitting / receiving means. The distance measuring apparatus of the present invention is an active distance measuring apparatus utilizing the principle of triangular distance measurement (hereinafter, referred to as ratio calculation). FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of a distance measuring apparatus according to the present invention. First, a light emitting unit 1 that emits a signal light
Is connected to a CPU 2 via a driver 2 for driving the light projecting unit 1.
3 is connected. The light receiving unit 4 that receives the signal light is connected to the CPU 3 via a signal processing circuit 5 that processes a signal from the light receiving unit 4. The photographing optical system 6 is connected to the CPU 3 via a lens driving section 7. Next, the operation of the distance measuring apparatus configured as described above will be described. First, CPU
3 instructs the driver 2 to emit signal light, and simultaneously instructs the signal processing circuit 5 to prepare for signal processing. With this command, the driver 2 drives the light projecting unit 1 and the signal processing circuit 5 enters a standby state while receiving a signal from the light receiving unit 4.
After a predetermined time has elapsed in the standby state, the CPU 3 instructs the signal processing circuit 5 to start signal processing, and the signal processing is executed. The reason for providing the standby state for a predetermined time is to wait until the signal is stabilized, and the details will be described later. Next, based on the result of the signal processing by the signal processing circuit 5, the CPU 3 calculates distance measurement information.
The calculation of the driving amount of the lens included in the imaging optical system 6 is also performed. Then, the CPU 3 instructs the lens driving unit 7 to drive the lens, and adjusts the focus of the photographing optical system 6. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the signal processing circuit 5 and its peripheral portion in detail. First, the signal current I obtained from the PSD 12
The process of S1 will be described. The signal current IS1 output from the PSD 12 is amplified by the preamplifier Amp1 and turned back by the current mirror including the transistors Tr3 and Tr4. This is converted into a compressed voltage by the diode D1. Similarly, the signal current IS2 obtained from the PSD 12 is amplified by the preamplifier Amp2, and is turned back by the current mirror including Tr5 and Tr6. This is converted into a compressed voltage by the diode D2. The processing circuit 5 'processes these two compressed signals,
Differential and decompression arithmetic processing is performed, and based on the result, the CPU
3 performs distance measurement calculation. However, at this time, not only the signal currents IS1 and IS2 are obtained from the PSD 12 , but also the photocurrents IB1 and IB2 due to the background light.
The circuit for removing the photocurrents IB1 and IB2 due to the background light is composed of the operational amplifiers OP1 and OP2 and the transistor Tr.
1, Tr2, capacitors C1, C2 and switch SW1,
This is a circuit composed of SW2. The operation of this circuit is as follows. When the light is not projected by the light projection unit 1 shown in FIG. 1, the operational amplifiers OP1 and OP2 are activated by the CPU 3 via the switches SW1 and SW2. The operational amplifiers OP1 and OP2 perform negative feedback to control the voltages of the capacitors C1 and C2 so that the photocurrents IB1 and IB2 due to the background light all flow through the transistors Tr1 and Tr2, respectively. As described above, the photocurrents IB1 and IB2 due to the background light are removed. On the other hand, when the CPU 3 orders light emission and the light emitting section 1 emits light, the operational amplifier OP
1 and OP2 are brought into a non-active state by the switches SW1 and SW2. During the light projection, the base currents of the transistors Tr1 and Tr2 are supplied by the charges of the capacitors C1 and C2, and the photocurrents IB1 and IB2 due to the background light are removed. In this way, IS1 and IS2 are obtained, and the ratio of IS1 to IS2, or IS1 / (IS1 + IS2) or IS2 / (IS1 + IS2), causes the CPU 3 to shift the light receiving position Δx caused by the parallax of the light transmitting and receiving unit.
Is calculated. Hereinafter, the distance measuring sequence will be described with reference to a flowchart to clarify that the distance measuring time is reduced. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the distance measuring points A, B, and C. Here, the ranging point A indicates a subject at a short distance, and the ranging points B and C indicate subjects at a long distance. FIG. 4 relates to the technology on which the present invention is based.
9 is a flowchart illustrating a distance measurement sequence according to a first reference example . In addition, the first to fourth reference examples described below.
It is assumed that the configuration of the example and the first and second embodiments has the configuration shown in FIG. 1 and a description thereof is omitted. In steps S1, S2 and S3, the object A as shown in FIG.
The point, point B, and point C are projected eight times to measure the distance, and the respective distances La, Lb, and Lc are obtained in the ratio calculation mode. A rough distance to each subject can be obtained based on the distances La, Lb, and Lc. In step S4, a main subject is selected. Here, it is assumed that point A is selected. There are various known methods for this selection. For example, the closest subject is selected (selection 1). Further, the subject closest to the predetermined distance is selected (selection 2). If the subject at the center of the screen is shorter than a predetermined distance, the subject at the center of the screen is selected. Otherwise, the subject is selected by the method of selection 1 or 2 (selection 3). Here, the detailed description thereof is omitted. In step S5, it is determined whether or not point A has been selected. If point A has been selected, the process proceeds to step S7, and if point A has not been selected, the process proceeds to step S6. In step S6, it is determined whether or not point B has been selected. If point B has been selected, the process proceeds to step S8, and if point B has not been selected, the process proceeds to step S9. That is, when point A is selected, the process proceeds to step S7,
If a point has been selected, the process proceeds to step S8. If a point C has been selected, the process proceeds to step S9. In step S7, it is determined whether or not the distance La is shorter than a predetermined distance Ln. If the distance La is shorter, the process proceeds to step S10, and if not, the process proceeds to step S11. In step S10, actual distance measurement is performed with the number of times of light projection set to 32, and a subject distance L is obtained by ratio calculation. In step S11, the main distance measurement is performed with the number of light projections set to 64, and the subject distance L is obtained by ratio calculation. After executing steps S10 and S11, the process proceeds to step S16, and the amount of extension of the photographing lens is determined based on the results of the actual distance measurement. FIG. 5 is a timing chart showing an example of the light projection timing in each of the reference examples and the embodiments . As shown in the figure, the light emission time is 68 μsec and the light-off time is 400 μsec in one light projection. Conventionally,
Even when the distance is shorter than the predetermined value Ln or when the distance is far, the light is uniformly emitted 64 times. Therefore, under this condition, the light emission time when the main subject is closer than the predetermined value Ln is equal to the light emission time when the main subject is far. Computing how much it is shortened compared to (68 + 400) × 64− (68 + 400) × 32 = 1
4976 μsec, which reduces the distance measurement time by about 15 msec. When point B is selected, steps S8, S12, S16 or S8, S13, S
At 16, the same processing is performed. If point C is selected, steps S9, S14, S16, or S9, S15, S
At 16, the same processing is performed. FIG. 6 is a premise of the present invention.
9 is a flowchart showing a distance measurement sequence according to a second reference example of the present technology . Until the main subject is selected in steps S20 to S24, steps S1 to S1 in the first reference example are performed.
5, and the description is omitted. Thereafter, when point A is selected, step S
The process proceeds to step S26, and if the point B is selected, the process proceeds to step S28. If the point C is selected, the process proceeds to step S30. At step S26, it is determined whether or not the distance La is shorter than a predetermined value Ln1, and if it is, at step S32, the number of projections is set to 16 and actual distance measurement is performed, and the subject distance L is obtained by ratio calculation. Next, if La is longer than the predetermined value Ln1, it is determined in step S27 whether or not the distance La is shorter than the predetermined value Ln2.
The main distance measurement is performed twice, and the subject distance L is calculated by the ratio calculation.
Get. If La is far from the predetermined value Ln2, step S
In step 34, the actual distance measurement is performed with the number of times of light projection set to 64, and the subject distance L is obtained by ratio calculation. Step S32 or S33 or S
After running 34 proceeds to step S41, on the basis of the results of each of the distance measurement, determines the movement amount of the photographic lens. In the second reference example , the number of times of light emission at the time of actual distance measurement is set to three, and the number of times of light emission at a short distance is further reduced. Conventionally, the light is uniformly emitted 64 times even when the light is nearer than the predetermined value Ln1 or Ln2, and therefore, under this condition, the light emission time when the main subject is closer than the predetermined value Ln1 is longer. Calculating how much is shortened compared to the light projection time of (68 + 400) × 64− (68 + 400) × 16 = 22,264 μsec, the distance measurement time is reduced by about 2,5 msec. When the point B is selected, steps S28, S35, S41 or S28, S2
9, S36, S41, or S28, S29, S37,
Similar processing is performed in S41. If you select point C,
Steps S30, S38, S41 or S30, S3
1, S39, S41, or S30, S31, S40,
Similar processing is performed in S41. FIG. 7 is a diagram showing a third technique of the premise of the present invention.
It is a flowchart which shows the ranging sequence of a reference example .
This third reference example is different from the first reference example in that the distance L
When the distances a, Lb, and Lc are longer than the predetermined distance Ln, the distance measurement in steps S11, S13, and S15 uses the light amount calculation instead of the ratio calculation. The other steps are the same as those of the first reference example, and a description thereof will be omitted. Hereinafter, steps S51, S52, and S53 corresponding to steps S11, S13, and S15 will be described. The light quantity calculation is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-49.
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 905, the total light receiving amount of the PSD is calculated by adding IS1 and IS2 as described in the description of the principle of triangular distance measurement shown in FIG. Is the way. It is known that, at the time of measuring a long distance, a distance measurement result with higher accuracy than the ratio calculation can be obtained. In steps S7, S8 and S9, the distances La and L
If b and Lc are farther than the predetermined value Ln, in steps S51, S52 and S53, the number of projections is set to 64 times, the actual distance measurement is performed, and the subject distance L1 is obtained by calculating the amount of light.
Based on the result, the extension amount of the photographing lens is determined in step S16. Thereby, the distance measurement accuracy at a long distance can be improved. In the third reference example , whether or not to perform the light amount calculation is determined based on the result of the first ranging mode (steps S1 to S3). It may be determined whether or not to perform the light amount calculation based on the result of the distance mode. FIG. 8 is a diagram showing a fourth technique of the premise of the present invention.
It is a flowchart which shows the ranging sequence of a reference example . The fourth reference example is different from the second reference example in that the distances La, Lb, and Lc are longer than the predetermined distance Ln2, respectively, in the actual distance measurement in steps S34, S37, and S40. , A light quantity calculation is used in place of the ratio calculation.
The other steps are the same as in the second reference example, and the description thereof is omitted. The steps S34 and S3 are described below.
Steps S61, S62 and S63 corresponding to steps S7 and S40
Will be described. In steps S27, S29 and S31, the distance L
When a, Lb, and Lc are each farther than the predetermined value Ln2,
In steps S61, S62 and S63, the number of projections is set to 64 times, the actual distance measurement is performed, and the subject distance L1 is obtained by calculating the amount of light. Based on the result, the extension amount of the photographing lens is determined in step S41. Thereby, the distance measurement accuracy at a long distance can be improved. FIG. 9 is a flowchart showing a distance measuring sequence according to the first embodiment of the present invention. In this first embodiment,
In the third reference example , at the time of a long distance, that is, the distance La,
When the distances Lb and Lc are longer than the predetermined distance Ln, the number of times of light emission in the main distance measurement is changed from 64 times to 16 times (steps S71, S72, S73), and is reduced to less than the short distance. L1 is obtained. Generally, when the main subject is at a long distance,
It is rarely at a distance such as 0 m, and is usually at infinity or at a distance such as ten and several meters. FIG. 10 shows a calculation method for converting the distance measurement value into a reciprocal of the distance (1 / distance). As shown in the figure, it is known that approximation can be performed in a stepwise manner since there is no effect on photographing resolution even if the distance is converted stepwise at a long distance because the distance is approximated by a straight line at a medium distance and a short distance. Therefore, at a long distance, even if the error of the distance measurement value is somewhat large, the influence on the shooting resolution is small. Further, by performing the light quantity calculation, it is possible to reduce the number of times of light projection at a long distance. As described above, it is possible to shorten the distance measurement time at a long distance. The shortened distance measurement time is about 22.5 msec even at a long distance, as in the second embodiment . FIG.
FIG. 1 is a flowchart showing a distance measuring sequence according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment is similar to the first embodiment, except that the fourth embodiment has a long distance, that is, a distance L.
When each of a, Lb, and Lc is longer than the predetermined distance Ln2, the number of times of light emission in the main distance measurement is changed from 64 to 16 (steps S81, S82, and S83) to be smaller than that in the middle distance to calculate the light amount. Thus, the object distance L1 is obtained by the following. Here, the operation, effects, and the like are the same as those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted. The number of times of light emission, light emission time, light-off time, distance, and the like in each of the above-described embodiments are merely examples, and are not limited to those described above. Further, in each of the above embodiments, the flowchart of the three-point distance measurement is used. However, this is only an example, and it is needless to say that one point or another plurality of distance measurement may be used. As described above, according to the present invention, distance measurement can be performed in a short time without reducing the distance measurement accuracy. Therefore, it is possible to provide a ranging device having high ranging accuracy and a short ranging time.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の測距装置の構成を示す機能ブロック図
である。 【図2】図1中の信号処理回路5及びその周辺部を詳細
に示す図である。 【図3】測距ポイントA、B、Cの一例を示す図であ
る。 【図4】本発明の前提となる技術の第1の参考例の測距
シーケンスを示すフローチャートである。 【図5】参考例及び実施例における投光タイミングの一
例を示すタイミングチャートである。 【図6】本発明の前提となる技術の第2の参考例の測距
シーケンスを示すフローチャートである。 【図7】本発明の前提となる技術の第3の参考例の測距
シーケンスを示すフローチャートである。 【図8】本発明の前提となる技術の第4の参考例の測距
シーケンスを示すフローチャートである。 【図9】本発明の第実施例の測距シーケンスを示すフ
ローチャートである。 【図10】測距値を1/距離に換算する演算方法を示す
ものである。 【図11】本発明の第実施例の測距シーケンスを示す
フローチャートである。 【図12】本発明の測距装置に利用する三角測距の原理
を説明するための図である。 【符号の説明】 1…投光部、2…ドライバ、3…CPU、4…受光部、
5…信号処理回路、6…撮影光学系、7…レンズ駆動
部、11…投光手段、12…位置検出受光素子(PS
D)、13…被写体。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of a distance measuring device according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing in detail a signal processing circuit 5 and its peripheral portion in FIG. 1; FIG. 3 is a diagram illustrating an example of distance measurement points A, B, and C; FIG. 4 is a flowchart showing a distance measuring sequence according to a first reference example of the technology on which the present invention is based ; FIG. 5 is a timing chart illustrating an example of light projection timing in a reference example and an example. FIG. 6 is a flowchart illustrating a distance measurement sequence according to a second reference example of the technology on which the present invention is based ; FIG. 7 is a flowchart showing a distance measuring sequence according to a third reference example of the technology on which the present invention is based ; FIG. 8 is a flowchart showing a distance measurement sequence according to a fourth reference example of the technology on which the present invention is based ; FIG. 9 is a flowchart showing a distance measuring sequence according to the first embodiment of the present invention. FIG. 10 shows a calculation method for converting a distance measurement value to 1 / distance. FIG. 11 is a flowchart showing a distance measuring sequence according to the second embodiment of the present invention. FIG. 12 is a diagram for explaining the principle of triangulation used in the distance measuring apparatus of the present invention. [Description of Signs] 1 ... light emitting unit, 2 ... driver, 3 ... CPU, 4 ... light receiving unit
Reference numeral 5: signal processing circuit, 6: photographing optical system, 7: lens drive unit, 11: light projecting means, 12: position detecting light receiving element (PS
D), 13 ... subject.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−158705(JP,A) 特開 平4−368906(JP,A) 特開 平4−152313(JP,A) 特開 平1−291111(JP,A) 特開 平1−287411(JP,A) 特開 平1−244310(JP,A) 特開 平4−62412(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 3/00 - 3/32 G01B 11/00 - 11/30 102 G02B 7/28 - 7/40 G03B 13/32 - 13/36 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-158705 (JP, A) JP-A-4-368906 (JP, A) JP-A-4-152313 (JP, A) JP-A-1- 291111 (JP, A) JP-A-1-287411 (JP, A) JP-A-1-244310 (JP, A) JP-A-4-62412 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01C 3/00-3/32 G01B 11/00-11/30 102 G02B 7 /28-7/40 G03B 13/32-13/36

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 測距対象物に向けて光束を投光する投光
手段と、 上記測距対象物からの上記光束の反射光を受光し、受光
位置に応じた2つの光電変換信号を出力する受光手段
と、上記受光手段によって出力される2つの光電変換信号の
比に基づいて上記測距対象物までの距離を演算する比演
算手段と、 上記受光手段によって出力される2つの光電変換信号の
加算値に基づいて上記距離を演算する光量演算手段と、 上記投光手段によって第1の所定回数の投光を繰り返さ
せ、この第1の所定回数での繰り返し投光時の上記受光
手段の出力に基づいて上記比演算手段による上記距離の
演算を行わせる第1制御手段と、 上記第1制御手段によって行われた上記比演算手段によ
る演算結果が所定距離よりも近い場合に上記第1の所定
回数よりも多い第2の所定回数で上記投光手段による投
光を繰り返させ、この第2の所定回数での繰り返し投光
時の上記受光手段の出力に基づいて上記比演算手段によ
る上記距離の演算を行わせ、上記第1制御手段によって
行われた上記比演算手段による演算結果が所定距離より
も遠い場合に上記第2の所定回数よりも少ない回数で上
記投光手段による投光を繰り返させ、この回数での繰り
返し投光時の上記受光手段の出力に基づいて上記光量演
算手段による上記距離の演算を行わせる第2制御手段
と、 を具備することを特徴とする測距装置。
(57) [Claims] 1. A light projecting means for projecting a light beam toward an object to be measured, and receiving reflected light of the light beam from the object to be measured. Light receiving means for outputting two corresponding photoelectric conversion signals, and two photoelectric conversion signals output by the light receiving means .
Comparing the distance to the object to be measured based on the ratio
Calculating means and two photoelectric conversion signals output by the light receiving means.
A light amount calculating means for calculating the distance based on the added value; and a first predetermined number of light projections by the light projection means.
The light reception at the time of repeatedly projecting light for the first predetermined number of times.
Of the distance by the ratio calculating means based on the output of the means.
A first control means for performing a calculation, and the ratio calculation means performed by the first control means.
When the calculation result is shorter than the predetermined distance, the first predetermined
The light is projected by the light emitting means at a second predetermined number of times greater than the number
The light is repeated, and the light is repeatedly projected at the second predetermined number of times.
The ratio calculating means based on the output of the light receiving means at the time.
The distance is calculated by the first control means.
The result of the operation performed by the above-mentioned ratio operation means is more than a predetermined distance.
If the distance is too far, the number of times is smaller than the second predetermined number of times.
Repeat the light emission by the light emitting means, and repeat this number of times.
Based on the output of the light receiving means at the time of returning light projection,
Second control means for calculating the distance by the calculating means
And a distance measuring device comprising:
JP34877793A 1993-12-27 1993-12-27 Distance measuring device Expired - Fee Related JP3369693B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34877793A JP3369693B2 (en) 1993-12-27 1993-12-27 Distance measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34877793A JP3369693B2 (en) 1993-12-27 1993-12-27 Distance measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07190756A JPH07190756A (en) 1995-07-28
JP3369693B2 true JP3369693B2 (en) 2003-01-20

Family

ID=18399293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34877793A Expired - Fee Related JP3369693B2 (en) 1993-12-27 1993-12-27 Distance measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3369693B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020109928B3 (en) * 2020-04-09 2020-12-31 Sick Ag Camera and method for capturing image data

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07190756A (en) 1995-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07174549A (en) Distance-measuring apparatus
JP3369693B2 (en) Distance measuring device
JP3279315B2 (en) Distance measuring device
JP2638607B2 (en) Distance measuring device
JP3142960B2 (en) Distance measuring device
JP3694018B2 (en) Ranging device
JP3233435B2 (en) Distance measuring device
JP3672987B2 (en) Ranging device
JPH04136829A (en) Range-finder device for moving body
JP3581006B2 (en) Distance measuring device and adjustment method thereof
JP3154970B2 (en) Auto focus camera
JP3140491B2 (en) Automatic focusing device
JP3077998B2 (en) Moving speed detector
JP2912682B2 (en) Object speed detector
JP3064429B2 (en) Moving object distance measuring apparatus and moving object distance measuring method
JP3231352B2 (en) Distance measuring device
JP2942593B2 (en) Subject distance detection device
JP3199974B2 (en) Distance measuring device
JP3194755B2 (en) Distance measuring device
JP3140454B2 (en) Moving object ranging device
JP2000121352A (en) Range finder
JP3236095B2 (en) Distance measuring device
JP3009513B2 (en) Distance measuring device for camera
JP3447508B2 (en) Distance measuring device and adjusting method thereof
JP3253681B2 (en) Camera ranging device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20021022

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071115

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081115

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091115

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees